高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池導(dǎo)學(xué)案

PAGEPAGE5高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理1.3化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池導(dǎo)學(xué)案一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，初步認(rèn)識(shí)原電池反應(yīng)的原理。（二）過(guò)程與方法通過(guò)反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移的探究，理解原電池的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和運(yùn)用。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1．根據(jù)日常生活對(duì)電池的需求，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。2．感悟電池的重要性，形成較為客觀、正確的能源觀。二、重點(diǎn)難點(diǎn)1．初步了解原電池的概念、原理、組成。2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件。三、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究、討論、歸納。四、教學(xué)過(guò)程【創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景】展示日常生活中電子表、手機(jī)、電腦、照相機(jī)等電子產(chǎn)品，啟動(dòng)這些電子產(chǎn)品都需要電能，怎樣獲得？電能？化學(xué)能【分組實(shí)驗(yàn)探究】鋅、銅原電池原理實(shí)驗(yàn)1：把一塊鋅片和銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里實(shí)驗(yàn)2：把一塊鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯里。實(shí)驗(yàn)3：用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來(lái)。實(shí)驗(yàn)4：在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。將實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和自己的結(jié)論記錄下來(lái)。【學(xué)生交流、討論】1．實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3中的現(xiàn)象有何不同？是什么原因造成的？2．鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，銅片表面有氣泡產(chǎn)生，你認(rèn)為這種氣體可能是什么？鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應(yīng)？如何證明？3．靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明有電流通過(guò)，你如何解釋這一現(xiàn)象？該裝置的正、負(fù)極分別是什么？【教師補(bǔ)充講解】電極電極材料反應(yīng)類型電極反應(yīng)式總反應(yīng)式負(fù)極還原性較強(qiáng)的金屬氧化反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑正極還原性較弱的金屬還原反應(yīng)2H++2e-=H2↑【學(xué)生交流、討論】1、原電池工作時(shí)電子流動(dòng)方向如何？2、原電池工作時(shí)電流方向如何？3、原電池工作時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子向哪極移動(dòng)?由學(xué)生觀看Cu-Zn原電池動(dòng)畫(huà)后交流討論?！窘Y(jié)論】1、負(fù)極外線路正極2、正極外線路負(fù)極3、陽(yáng)離子向正極移動(dòng)【講述】這一現(xiàn)象早在1799年被意大利的物理學(xué)家伏打捕捉到并加以研究，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池──伏打電池，即原電池。【設(shè)疑】通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)我們可以體會(huì)到，化學(xué)能在原電池裝置中可以直接轉(zhuǎn)化為電能，那么，符合什么條件的裝置才能構(gòu)成原電池呢？【交流討論、歸納總結(jié)】原電池的構(gòu)成條件：1．兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體）構(gòu)成電極。2．電解質(zhì)溶液。3．構(gòu)成閉合回路。4．能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。［問(wèn)題解決］1、下列裝置中,能構(gòu)成原電池的是（）CuCFeCuFeCu（A）（B）（C）CuCFeCuFeCu酒精稀H2SO4AgNO3溶液ZnCuFeZn（D）（E）ZnCuFeZnH2SO4H2SO42、請(qǐng)完成（C）中電極反應(yīng)式及總式【交流與討論】在一塊表面無(wú)銹的鐵片上滴一大滴含酚酞的食鹽水，放置一段時(shí)間后可以看到液滴周圍逐漸出現(xiàn)紅色，并慢慢形成紅色的銹斑。試說(shuō)明產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因？【結(jié)論】負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+正極：2H2O+O2+4e-=4OH-總式：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2化學(xué)方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3Fe（OH）3Fe2O3.+XH2O學(xué)生閱讀P39的資料卡，了解鋼鐵的腐蝕是由于電化學(xué)腐蝕造成的。［問(wèn)題解決］3、相同條件下，純鋅粒和粗鋅粒（含雜質(zhì)）與同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率一樣嗎？為什么？假如要求你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明你的觀點(diǎn)，你的實(shí)驗(yàn)方案是怎樣的？證據(jù)和結(jié)論又是什么？板書(shū)設(shè)計(jì)：原電池1、定義：2、原理電極判斷依據(jù)反應(yīng)類型電極反應(yīng)式負(fù)極還原性較強(qiáng)的金屬氧化反應(yīng)M-ne-=Mn+正極還原性較弱的金屬還原反應(yīng)Am++me-=單質(zhì)或非金屬導(dǎo)體2H2O+O2+4e-=4OH-（說(shuō)明